3D-Metalldruck (LPBF)

Was ist 3D-Metalldruck?

Lasersintern ist ein generatives Schichtbauverfahren: das Werkstück wird Schicht für Schicht aufgebaut. Durch die Wirkung der Laserstrahlen können so beliebige dreidimensionale Geometrien auch mit Hinterschneidungen erzeugt werden, z. B. Werkstücke, die sich in konventioneller mechanischer oder gießtechnischer Fertigung nicht herstellen lassen.

Wegen des hohen maschinellen Aufwands und insbesondere der vom generierten Volumen abhängenden Prozesszeiten (die im Bereich von Stunden, bei großen Teilen mit hohen Genauigkeitsanforderungen auch von Tagen liegen können) werden die Verfahren besonders zum Fertigen von Prototypen und kleinen Stückzahlen komplizierter Teile verwendet. Der Trend geht allerdings dahin, die Technologie auch als Rapid-Manufacturing- bzw. Rapid Tooling-Verfahren zur schnellen Erzeugung von Werkzeugen und von Funktionsbauteilen zu nutzen.

Meist kommt als Laser ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Faserlaser zum Einsatz. Der pulverförmige Werkstoff ist beispielsweise Polyamid 12 oder ein anderer Kunststoff, ein kunststoffbeschichteter Formsand, ein Metall- oder ein Keramikpulver. Das Pulver wird auf eine Bauplattform mit Hilfe einer Rakel oder Walze vollflächig in einer Dicke von 0,001 bis 0,2 mm aufgebracht. Die Schichten werden durch eine Ansteuerung des Laserstrahles entsprechend der gesliceten Kontur des Bauteils schrittweise in das Pulverbett gesintert oder eingeschmolzen. Die Bauplattform wird nun geringfügig abgesenkt und eine neue Schicht aufgezogen. Das Pulver wird durch Anheben einer Pulverplattform oder als Vorrat in der Rakel zur Verfügung gestellt. Die Bearbeitung erfolgt Schicht für Schicht in vertikale Richtung, dadurch ist es möglich, auch hinterschnittene Konturen zu erzeugen

Die Energie, die vom Laser zugeführt wird, wird vom Pulver absorbiert und führt zu einem lokal begrenzten Sintern oder Verschmelzen von Partikeln unter Reduktion der Gesamtoberfläche. Es werden verschiedene Verfahrensvarianten unterschieden. Bei der klassischen Variante werden die Pulverkörner nur partiell aufgeschmolzen, es findet quasi ein Flüssigphasensinterprozess statt. Diese Variante findet Anwendung beim Sintern von Kunststoff und teilweise beim Sintern von Metall mit Spezialsinterpulver. Möglich ist auch die direkte Verwendung metallischer Pulver ohne Zusatz eines Binders.

Warum 3D-Metalldruck?

1-100 Teile

Präzision

100% funktionsfähige Objekte

Hitzebeständigkeit

3D-Metalldruck Anwendungsgebiete

3D-Druckmaterialien für 3D-Metalldruck

3D-Druckdienstleister.de-DMLS-1

Aluminium (AlSi10Mg)

  • große, komplexe Bauteile
  • Werkzeugloser Fertigungsprozess
  • Gussformen und Einsätze
  • Bauraum: 500 x 280 x 315 mm
3D-Druckdienstleister.de-DMLS-223

Titan (Ti6Al4V)

  • Sehr gute Mechanische Eigenschaften
  • keine Stützkonstruktion
  • höhere Hitezbestädigkeit
  • Bauraum: 245 x 245 x 270 mm
3D-Druckdienstleister.de-DMLS-23

Edelstahl (SS316L)

  • Hervorragende Stärke
  • hohe Leitfähigkeit
  • gute Wärmeeigenschaften
  • Bauraum: 250 x 250 x 280 mm

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